Micro-evolutie
• Micro-evolutie= evolutionaire veranderingen die optreden op lager taxonomisch
niveau nl. bij één populatie of soort
• Voorwaarden:
o Leden van populatie moeten verschillen in fenotypische verschijning
o Fenotypen moeten verschillen in overleving en/of reproductie
• Indien verschillen in genotype → veranderingen in samenstelling van de gene-pool
• Gene-pool = verzameling van alle allelen v/d genen in een bepaalde populatie
• Adaptaties= kenmerken die geëvolueerd zijn omdat ze één of andere functie dienen
die bijdraagt tot de overleving of de reproductie
Bronnen van fenotypische variatie
Verschillen in genotype
• In de DNA-sequentie van één of meerdere loci
• Meestal door beiden gameten (eicellen en zaadcellen) doorgegeven
• Soms overerving strikt maternaal of paternaal
• Voorbeeld:
o Bij meeste dieren: maternaal
o Bij naaldbomen: paternaal
Verschillen in omgeving
• Fysiologische kenmerken & gedragingen: vaak direct beïnvloed door de omgeving
• Kan verschillende keren veranderen in leven van individu
• Bepaalde kenmerken vastgelegd gedurende bepaald levensstadium
Verschillen in genexpressie (epigenetica)
• Veroorzaakt doordat bepaalde genen stilgelegd worden of net aangezwengeld
worden
M
DNA promotor gen
• Voor gen vaak regio’s DNA die de expressie van dat gen gaan reguleren (= promotor)
• Promotoren kunnen beïnvloedt worden door omgeving
o Bv. methylgroep op promotor: wordt stilgelegd, eiwit geen productie meer
• Kan over generaties heen gaan = epigenetische veranderingen
Maternale en paternale effecten
• Niet genetische effecten, maar worden beïnvloedt door moederlijk/vaderlijk dier
• Paternale effecten zijn zeldzamer
o Wel: bij organismen waar vaders een belangrijke rol spelen
▪ Vb.1: vader draagt kindjes bij zeepaardjes
▪ Vb.2: bij sommige sprinkhanen produceren vader massieve,
nutriëntrijke spermatoforen → belangrijk aanmaak van embryo’s
Voorbeeld 1:
• hoeveelheid dooier in een ei van hagedis → bepaalt lichaamsgrootte van het juveniel
• dooiermassa = functie van de conditie van het moederdier of vaderdier
,Voorbeeld 2:
• moederleeftijdseffect bij Downsyndroom
• voorkomen trisomie stijgt van 1/2000 (20 jaar) tot 1/50 (45
jaar)
• Congenitale (aangeboren) verschillen
tussen individuen: niet noodzakelijk
genetische oorsprong
• Non-genetische maternale effecten &
omgeving kunnen ook zorgen voor
verschillen en gelijkenissen
De relatie tussen genotype en fenotype
Monogenische beïnvloeding
= variatie in fenotypisch kenmerk door slecht één of enkele genen beïnvloed (focus op één
gen)
Voorbeeld 1: kleur en textuur van Mendels erwten
Voorbeeld 2: hygiënisch gedrag van honingbijen (Rothenbuhler)
• Bijenkolonies regelmatig geplaagd door bacteriële infecties → larven gedood in hun cellen
• Bijen van het Brown-ras: reageren op het uitbreken door aangetaste cellen te openen en de
larven te verwijderen
• Soortgenoten van het Van Scoy-ras vertonen dit hygiënisch gedrag niet
• Variatie ter hoogt van twee loci:
o één dat instaat voor het openen van de cellen
o één voor het verwijderen van de larven uit de cellen
• Model toetsen: kruisen niet-sanitaire koningin & dar uit een hygiënische kolonie
o eerste generatie nakomelingen: niet-sanitaire individuen
o terugkruising met sanitaire dar: 3 typen kolonies
▪ niet-sanitaire
▪ sanitaire
▪ kolonies enkel ontkappen, maar nalieten om de larven uit de korf te
verwijderen
o Ultieme test: Rothenbuhler verwijderde zélf de kapjes van aangetaste cellen in de
kolonies niet-sanitaire bijen → werksters beginnen larven zelf te verwijderen
• OPMERKING: mutanten U en R allelen bij Van Scoy-ras onderdrukken werking van deze
genen (verhinderen van stellen van hygiënisch gedrag)
, Voorbeelden bij de mens:
• Sikkelcelanemie: bloedziekte
• Mucoviscidose: meest voorkomende monogenische bëinvloeding (taaislijmziekte)
• Thalassemia: bloedziekte (minder hemoglobine)
• Fenylketonurie:
o Fenylalanine → melanine
o Fout: teveel aan fenylalanine, te kort aan melanine
• Losse of vaste oorlel
Genotype én omgeving
• Expressie van gen vaak beïnvloed door omgevingsfactoren → individuen met zelfde
genotype verschillen in fenotype
• Reactienorm= de range van fenotypen die tot expressie kunnen komen in
verschillende omgevingen uit één genotype
Reactienorm bij fruitvliegjes
• Bar locus beïnvloedt aantal facetten in het
oog van fruitvliegjes
• Wild-type: grootste ogen + afh. van
temperatuur
• Infra-bar: kleinere ogen + grootte stijgt met
temperatuur = variatie omgevingsgebonden
• Ultra-bar: variatie is genetisch, omgeving
zelfde
Polygenische beïnvloeding
= kenmerken worden meestal bepaald door meerdere genen tegelijk, de simultane werking
van de genen variëren volgens een continuüm
Centrale limietstelling
Gauss-curve / klok-curve / normaalcurve
• Micro-evolutie= evolutionaire veranderingen die optreden op lager taxonomisch
niveau nl. bij één populatie of soort
• Voorwaarden:
o Leden van populatie moeten verschillen in fenotypische verschijning
o Fenotypen moeten verschillen in overleving en/of reproductie
• Indien verschillen in genotype → veranderingen in samenstelling van de gene-pool
• Gene-pool = verzameling van alle allelen v/d genen in een bepaalde populatie
• Adaptaties= kenmerken die geëvolueerd zijn omdat ze één of andere functie dienen
die bijdraagt tot de overleving of de reproductie
Bronnen van fenotypische variatie
Verschillen in genotype
• In de DNA-sequentie van één of meerdere loci
• Meestal door beiden gameten (eicellen en zaadcellen) doorgegeven
• Soms overerving strikt maternaal of paternaal
• Voorbeeld:
o Bij meeste dieren: maternaal
o Bij naaldbomen: paternaal
Verschillen in omgeving
• Fysiologische kenmerken & gedragingen: vaak direct beïnvloed door de omgeving
• Kan verschillende keren veranderen in leven van individu
• Bepaalde kenmerken vastgelegd gedurende bepaald levensstadium
Verschillen in genexpressie (epigenetica)
• Veroorzaakt doordat bepaalde genen stilgelegd worden of net aangezwengeld
worden
M
DNA promotor gen
• Voor gen vaak regio’s DNA die de expressie van dat gen gaan reguleren (= promotor)
• Promotoren kunnen beïnvloedt worden door omgeving
o Bv. methylgroep op promotor: wordt stilgelegd, eiwit geen productie meer
• Kan over generaties heen gaan = epigenetische veranderingen
Maternale en paternale effecten
• Niet genetische effecten, maar worden beïnvloedt door moederlijk/vaderlijk dier
• Paternale effecten zijn zeldzamer
o Wel: bij organismen waar vaders een belangrijke rol spelen
▪ Vb.1: vader draagt kindjes bij zeepaardjes
▪ Vb.2: bij sommige sprinkhanen produceren vader massieve,
nutriëntrijke spermatoforen → belangrijk aanmaak van embryo’s
Voorbeeld 1:
• hoeveelheid dooier in een ei van hagedis → bepaalt lichaamsgrootte van het juveniel
• dooiermassa = functie van de conditie van het moederdier of vaderdier
,Voorbeeld 2:
• moederleeftijdseffect bij Downsyndroom
• voorkomen trisomie stijgt van 1/2000 (20 jaar) tot 1/50 (45
jaar)
• Congenitale (aangeboren) verschillen
tussen individuen: niet noodzakelijk
genetische oorsprong
• Non-genetische maternale effecten &
omgeving kunnen ook zorgen voor
verschillen en gelijkenissen
De relatie tussen genotype en fenotype
Monogenische beïnvloeding
= variatie in fenotypisch kenmerk door slecht één of enkele genen beïnvloed (focus op één
gen)
Voorbeeld 1: kleur en textuur van Mendels erwten
Voorbeeld 2: hygiënisch gedrag van honingbijen (Rothenbuhler)
• Bijenkolonies regelmatig geplaagd door bacteriële infecties → larven gedood in hun cellen
• Bijen van het Brown-ras: reageren op het uitbreken door aangetaste cellen te openen en de
larven te verwijderen
• Soortgenoten van het Van Scoy-ras vertonen dit hygiënisch gedrag niet
• Variatie ter hoogt van twee loci:
o één dat instaat voor het openen van de cellen
o één voor het verwijderen van de larven uit de cellen
• Model toetsen: kruisen niet-sanitaire koningin & dar uit een hygiënische kolonie
o eerste generatie nakomelingen: niet-sanitaire individuen
o terugkruising met sanitaire dar: 3 typen kolonies
▪ niet-sanitaire
▪ sanitaire
▪ kolonies enkel ontkappen, maar nalieten om de larven uit de korf te
verwijderen
o Ultieme test: Rothenbuhler verwijderde zélf de kapjes van aangetaste cellen in de
kolonies niet-sanitaire bijen → werksters beginnen larven zelf te verwijderen
• OPMERKING: mutanten U en R allelen bij Van Scoy-ras onderdrukken werking van deze
genen (verhinderen van stellen van hygiënisch gedrag)
, Voorbeelden bij de mens:
• Sikkelcelanemie: bloedziekte
• Mucoviscidose: meest voorkomende monogenische bëinvloeding (taaislijmziekte)
• Thalassemia: bloedziekte (minder hemoglobine)
• Fenylketonurie:
o Fenylalanine → melanine
o Fout: teveel aan fenylalanine, te kort aan melanine
• Losse of vaste oorlel
Genotype én omgeving
• Expressie van gen vaak beïnvloed door omgevingsfactoren → individuen met zelfde
genotype verschillen in fenotype
• Reactienorm= de range van fenotypen die tot expressie kunnen komen in
verschillende omgevingen uit één genotype
Reactienorm bij fruitvliegjes
• Bar locus beïnvloedt aantal facetten in het
oog van fruitvliegjes
• Wild-type: grootste ogen + afh. van
temperatuur
• Infra-bar: kleinere ogen + grootte stijgt met
temperatuur = variatie omgevingsgebonden
• Ultra-bar: variatie is genetisch, omgeving
zelfde
Polygenische beïnvloeding
= kenmerken worden meestal bepaald door meerdere genen tegelijk, de simultane werking
van de genen variëren volgens een continuüm
Centrale limietstelling
Gauss-curve / klok-curve / normaalcurve
